что такое байпас в электронике
Байпас в электрике, что это?
Если вам встретился термин байпас (bypass) в электрике, например так обозначен один из режимов работы оборудования, схема подключения или управления, а вы не знаете что это такое и для чего используется – это статья для вас.
Понятие байпас заимствовано из английского языка, в котором есть соответствующий технический термин «bypass», дословно переводящийся как: обход или обвод. Что достаточно точно описывает принцип действия данного режима работы или схемы подключения.
Эффективнее всего суть байпаса в электрике можно описать на простом примере в схеме освещения:
Представьте простейшую схему подключения светильника в комнате через одноклавишный выключатель
В схеме участвуют два проводника:
— нулевой, идущий к лампе напрямую от электрического щита;
— фазный, подключенный к лампе через выключатель;
Теперь представьте, что выключатель сломался. Вы не можете управлять освещением и оперативно заменить выключатель, но свет в комнате вам необходим.
В таких случаях и применяется система байпас. К лампе пробрасывается дополнительный фазный провод от электрощита. Он идёт, минуя любые дополнительные коммутационные устройства, не заходя в выключатель.
В электрощите, соответственно, оба эти фазных проводника, один идущий через выключатель, а другой, идущий напрямую – байпас, подключены через переключатель.
В случае поломки выключателя, вы переключаете режим работы освещения – выбирая bypass и лампа светит, а вы можете сосредоточится на ремонте выключателя.
Байпас это в прямом смысле обход, при нем коммутация происходит минуя все элементы оборудования, напрямую.
Конечно, в схеме освещения применять байпас чаще всего нецелесообразно, это был лишь наиболее наглядный и понятный пример, который описывает принцип действия такого режима работы.
Режим Байпас встречается в различном электрооборудовании, которое трансформирует или стабилизирует ток, а также коммутирует электрические цепи.
Так, например, практически каждый стабилизатор напряжения имеет режим работы байпас. Включая его вы пропускаете, обходите всю начинку устройства, и передаёте электрический ток с входных клемм на выходные без изменения.
Теперь, я думаю, вы поняли что такое байпас в электрике. Но это ещё не все, ведь этот термин, применимо к другим системам, означает тоже самое. Так, например, в сантехнике, при подключении радиатора отопления и делая перемычку, которая позволяет циркулировать воде в системе минуя батарею – вы реализуете тот же байпас.
А где встретился байпас вам? Пишите в комментариях к статье, особенно если не смогли разобраться, что значит это в вашем случае. Кроме того, как всегда приветствуются любые вопросы по теме и не только, замечания или дополнения.
Байпас ИБП: принцип работы, функции и виды
ИБП для обеспечения автономной работы ответственных потребителей, должен иметь определённые опции, которые повышают надёжность всей системы электропитания. Одной из таких опций является байпас.
В нашей статье мы поговорим о нём подробнее и, в частности, рассмотрим принцип работы и назначение байпаса, а также основные виды байпаса и область их применения.
Содержание
Что такое байпас ИБП и для чего он нужен?
Байпас (англ. bypass – обход) является одним из режимов работы источника бесперебойного питания. Его особенность в том, что электроснабжение подключенных приборов выполняется в обход силовой части устройства, то есть напрямую от внешней электросети. Данный режим обеспечивается либо внутренним блоком ИБП, либо внешним модулем, который при подключении к «бесперебойнику» создаёт идущую мимо него цепь.
Основная функция байпаса – поддержание работоспособности нагрузки при нештатных ситуациях в работе ИБП (поломка, перегрев, перегрузка), а также при проведении его настройки, обслуживания или ремонта. Кроме того, в некоторых моделях ИБП с помощью байпаса можно экономить электроэнергию – в случае удовлетворительного качества входного напряжения нагрузка переводится на питание от внешней сети (по цепи байпаса), что снижает потери электроэнергии на компонентах силовой части. Такой режим называют «ECO» или «экономичный».
Виды байпаса ИБП
У большинства ИБП малой и средней мощности байпас является внутренним блоком. Аналогичный блок присутствует и у более мощных моделей, которые также поддерживают подключение внешних шкафов или модулей байпаса. Отметим, что внутренний блок позволяет пустить напряжение только в обход силовой части ИБП, а внешний шкаф или модуль способен полностью обесточить устройство, в том числе снять напряжение с его входных и выходных клемм (электроснабжение нагрузки при этом не будет прервано).
Кроме исполнения (внутреннее и внешнее), байпасы различаются способами коммутации и назначением:
| Вид байпаса | Описание |
| Механический | Активация обходной цепи ИБП выполняется за счет рубильника, переключателя, контактора или других механических элементов. Как правило, механический способ предполагает ручной перевод ИБП в режим байпас. |
|---|---|
| Электронный или статический | Переключение на обходную цепь ИБП осуществляется с помощью электронных ключей. Их коммутация может выполняться как автоматически устройством (в случае нештатной ситуации), так и пользователем (локально через панель управления или удаленно через соответствующие интерфейсы). |
Байпас в разных типах ИБП
Рассмотрим, какую специфику работы имеет режим «байпас» в разных типах ИБП:
| Тип ИБП | Описание |
| Резервные ИБП (off-line) | Байпас не используется из-за того, что при нахождении входного напряжения в допустимых пределах устройства и так питают нагрузку напрямую от сети, не осуществляя какой-либо коррекции её параметров (переход на аккумуляторы происходит при выходе напряжения из допустимых пределов). |
|---|---|
| Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive) | Бюджетные модели не имеют байпаса, так как работают по схожему с off-line ИБП принципу: допустимое сетевое напряжение передается на нагрузку (тут правда возможна его небольшая коррекция), недопустимое – вызывает переход на батареи. Рассчитанные на использование в корпоративном секторе более дорогие модели могут комплектоваться ручным байпасом. |
| ИБП двойного преобразования (on-line) | Электронный автоматический байпас является обязательным внутренним блоком. Это объясняется тем, что перегрузка или неисправность преобразователей силовой схемы не должна приводить к обесточиванию нагрузки. Некоторые модели обеспечены комбинированной электронно-механической схемой, состоящей из автоматического и ручного байпаса. |
Байпас в моделях ИБП производства ГК «Штиль»
Модели ИБП производства ГК «Штиль» способны обеспечить бесперебойным питанием, а также защитить от нестабильного сетевого напряжения любую нагрузку, в том числе и критически важную.
Автоматический и ручной байпас ИБП
Во все однофазные модели ИБП производства ГК «Штиль» встроен электронный автоматический байпас. Он служит для безразрывного перевода электроснабжения нагрузки с ИБП на входную сеть и срабатывает в случае поломки силовой части либо при перегрузке/перегреве устройства. Отметим, что после автоматического перехода на байпас ИБП продолжит контролировать сеть и будет обесточивать нагрузку при выходе питающего напряжения из определенных границ.
Возможен и принудительный перевод на байпас, выполняемый либо с помощью клавиатуры и меню ЖК-дисплея, либо через ПО удаленного мониторинга.
В трехфазных ИБП «Штиль» кроме автоматического электронного байпаса присутствует и ручной байпас. Он позволяет переключать нагрузку на сеть на время сервисного обслуживания «бесперебойника», проводить которое можно без перерыва в электропитании потребителей.
ECO-режим ИБП
Во всех ИБП «Штиль» доступен режим ECO, позволяющий экономить электроэнергию в условиях нормального электроснабжения. После его активации устройство питает нагрузку через цепь электронного байпаса и при этом осуществляет постоянный контроль параметров входной сети. В случае их выхода за установленный диапазон (настраивается в пределах ± 5-25% от номинальных 220/230 В), ИБП моментально переходит на работу через силовую часть и начинает стабилизировать напряжение.
Внешний байпас ИБП
ГК «Штиль» выпускает широкую линейку модулей и шкафов внешнего байпаса, рассчитанных на совместное использование с однофазными и трехфазными ИБП. Данное оборудование позволяет вручную безразрывно переключать электроприборы с выхода ИБП на входную сеть и выполнять настройки, сервисное обслуживание или полную замену «бесперебойника» без прекращения питания потребителей.
Что означает «байпас» в стабилизаторе напряжения?
Для начала определимся что такое байпас в стабилизаторе напряжения применительно к электрическим цепям. Если в каких-то случаях требуется исключить некоторый участок или элемент цепи от влияния на общий результат, то искусственно создается обходной путь — путь в обход этого участка или элемента.
Этот путь и называется «байпасом» (от англ. слова bypass — обход, шунт). А работа цепи с включенным обходным путем называется режимом байпаса. Применительно к стабилизаторам, включенный байпас означает, что входное напряжение подается непосредственно на выход и никакой стабилизации не производится. Некоторые производители стабилизаторов вместо непонятного слова «bypass» пишут слово «обход», а иногда — вообще «транзит», но суть от этого не меняется.
Зачем нужен bypass?
Когда нужно запитать всю нагрузку минуя стабилизатор, байпас избавляет пользователя от необходимости возиться с клеммами и проводами. Достаточно просто щелкнуть переключателем и вот уже напряжение пошло в обход стабилизатора, как будто его и нет вовсе.
Ситуации, когда целесообразно задействовать режим «bypass» могут быть самыми различными. Например,
Разновидности
Байпас может быть механическим или электронным, внутренним или внешним, а также одно- или многофазным.
По способу коммутации различают механический или электронный байпас.
Механический (ручной) байпас
Приводится в действие непосредственно самим потребителем с помощью ручек, кнопок, тумблеров и других подобных приспособлений.
Механический характерен для внешнего однофазного байпаса, который используется в бытовых и универсальных стабилизаторах напряжения, где потребитель страхуется от аварийных ситуаций и предусматривает качественный уход за устройством.
Внешний однофазный байпас применяется в приборах мощностью от 3 кВА, там устройство подключается к сети с помощью клеммного соединения и, в случае аварийной ситуации, нет возможности просто взять и вытащить вилку из розетки.
На менее мощных стабилизаторах иногда просто делают дополнительные розетки в обход стабилизатора. Именно такой байпас реализован в модели IEK Simple мощностью 0.35 кВА:
Ручной (или механический) bypass включается только после предварительного отключения стабилизатора. На корпусе стабилизатора выключатели питания и байпаса обычно расположены рядом друг с другом, как бы намекая, что они взаимосвязаны.
Ручное отключение байпаса производится в обратной последовательности: сначала выключается собственно байпас и только после этого включается питания стабилизатора. Т.е. нагрузка при этом тоже на какое-то время оказывается обесточенной.
Электронный байпас
Работает на реле или полупроводниковых ключах, которые могут переключаться автоматически по заданному алгоритму (например, в случае нештатной работы стабилизатора) или управляться дистанционно с помощью органов управления на панели стабилизатора (нажали на кнопочку и байпас включился).
Применение электронного байпаса имеет следующие плюсы:
В случае срабатывания автоматического байпаса из-за критических параметров в работе стабилизатора, устройство начнет передавать нагрузку к потребителям непосредственно от сети. При возвращении параметров к нормальным значениям режим автоматически отключается.
По расположению относительно самого стабилизатора, байпас может быть внутренним (т.е. встроенным в сам стабилизатор) или внешним.
Внутренний (встроенный) байпас
Внутренний байпас — это схема обхода, которая реализована прямо в корпусе стабилизатора. Наружу выведен только переключатель байпаса.
Бытовые стабилизаторы далеко не всегда имеют встроенный байпас, поэтому при выборе прибора обращайте внимание на этот момент. В принципе, байпас для бытового стабилизатора — вещь удобная, но не обязательная. Однако, если планируется работа стабилизатора на режимах, близких к критичным, то функция байпаса может пригодиться.
Внешний байпас
Внешний — это когда цепь обхода собрана вокруг стабилизатора. Абсолютно любой стабилизатор (независимо от его мощности или количества фаз) можно снабдить внешним байпасом. Поэтому, если для ваших целей необходим байпас, а он не предусмотрен схемой стабилизатора, смело подключайте внешний байпас.
Схема внешнего однофазного байпаса
Вообще, схема, реализующая байпас, должна решить всего одну задачу: отключить фазные проводники от входа и выхода стабилизатора и замкнуть их напрямую. Нулевые проводники можно не трогать. Для этого идеально подходят трехполюсные кулачковые переключатели серии 4G (схема 56, на два положения).
Вот, например, схема байпаса для стабилизатора с использованием переключателя OptiSwitch 4G25-56-U-R114 (подойдет для мощности до 4 кВт):
Для более мощного стабилизатора, придется купить более мощный переключатель. Сама схема остается без изменений. Такие переключатели выпускают на токи от 10 до 100А, этого более чем достаточно для бытовых нужд. Естественно, чем больше у переключателя коммутационная мощность, тем он дороже. Например, для схемы байпаса к стабилизатору на 2.5 кВт подойдет переключатель 4G16-56 (16А, 1800 руб), а для стабилизатора на 10 кВт придется раскошелиться на 4G63/100-56 (100А, 10800 руб).
Все разновидности кулачковых переключателей серии 4G приведены в этом документе (pdf-файл, 12 Мб).
Схема внешнего трехфазного байпаса
Следует отметить, что для трехфазных моделей, потребуется коммутация не только всех трех фаз, но и нейтрали. Ну и, соответственно, схема байпаса для трехфазного стабилизатора разрастается в четыре раза.
Для этих целей выпускаются специальные «байпасные» переключатели, которые не только объединяют в одном общем корпусе необходимое количество контактов, но и имеют все необходимые внутренние соединения. Все, что остается сделать — это правильно подключить вход, выход и стабилизатор.
Посмотрим, например, на переключатель ABB OL80PW48RB. Этот двухпозиционный 4х-полюсный переключатель рассчитан на коммутационную мощность 22.5 кВт (380В), номинальный ток 80 А, хотя в течении 3 секунд он способен выдерживать перегрузку до 1280 А (остальные технические характеристики можно посмотреть в этой пдф-ке). Из схемы переключателя видно, что производитель заранее соединил нужные контакты между собой, чтобы нам было удобно:
Таким образом, этот переключатель (как и любые из серии WS48 и PW48) идеально подходит для организации байпаса в трехфазной цепи. Само собой, не только для стабилизатора, но и для обхода любого участка 3-фазной сети. Пример схемы:
Что такое и какую роль выполняет байпас в электрической цепи
Отправим материал на почту
Байпас в электрике обозначает созданную обходную сеть, позволяющую обесточить определённый участок от всей цепи. Наиболее популярным примером является его подключение со стабилизатором напряжения. Устройство может быть с ручным или автоматическим режимом управления, а также встроенным или, более распространённым, внешним. Рассмотрим данный вопрос более подробно.
Что такое байпас
Аналогичный механизм присутствует в большинстве современных электрических приборов, работающих на средней, либо высокой мощности и использующихся с целью сглаживания отклонений значения входного напряжения электроэнергии для однофазной или трёхфазной сети.
Байпас в электрике имеет и другое название – «Транзит». Фактически это практичный и функциональный приём, дополнительно использующийся в устройствах, работающих по стабилизирующему принципу. Ручное включение байпаса осуществляется тумблером, рубильником, кнопкой, реле или иными устройствами аналогичного типа.
Напряжение, подающееся на реле, моментально выполняет переходной цикл режима энергообеспечения всей подключенной электросети непосредственно через потребителя. Проще говоря, в момент его включения, пониженное или повышенное напряжение не выравнивается.
Интересно! Bypass (англ. яз.) – обход, транзит.
Для чего он нужен
Если вопрос, что такое байпас в стабилизаторе напряжения ясен, то в отдельных случаях может возникнуть другой: какова его функция? При необходимости подключения энергопотребителей устройство позволяет пользователю не искать клеммы и дополнительный кабель. Достаточно включения устройства и подача электрического тока начнёт протекать мимо прибора, по обходной цепи.
Варианты, когда использование байпаса/транзита в стабилизаторе напряжения выступает прямой необходимостью, могут быть следующими:
Принципы работы
Байпас в электрике классифицируется по нескольким признакам. В первую очередь это происходит по принципу его работы:
Важно! Активация режима «ручной байпас» происходит непосредственно после отключения энергопитания от стабилизатора. Выполняется это одним движением. Будьте внимательны с работающими в это время электроприборами. На долю секунды ваш дом окажется без электричества.
Преимущество электронного байпаса над ручным заключается в следующих качествах:
Расположение и схемы
Другая классификация связана с расположением устройства. Байпас может устанавливаться на стабилизаторе или внутри него. Так внутренние (встроенные) построены по принципу схемы обхода, реализованной непосредственно внутри корпуса.
Важно! В большей степени стабилизаторы, предназначенные для бытовых нужд, редки. Преимущественно в продаже представлены модели, подключающиеся отдельно, внешние.
Внешние байпасы
Устройство электрического внешнего байпаса построено на том, что устройство подключается отдельно, вокруг стабилизатора. Причём характеристики последнего (мощность и количество фаз) роли не играют, возможна адаптация с любыми моделями.
Однофазный
В первую очередь байпас в стабилизаторе напряжения должен выполнять мгновенное отключение фазных проводников от входного и выходного контакта прибора. «Ноль» в этом случае не размыкается и может проходить напрямую. Однако в последующей эксплуатации это может привести в ряду затруднений.
Полезно! Оптимальным выбором в данной ситуации станет трёхполосный кулачковый переключатель серии 4G по схеме 56 с двойным положением.
В качестве примера присоединения рассмотрим схему, представленную далее.
Если установлен стабилизатор с большим номиналом мощности, меняются требования и к переключателям. Принцип подключения выполняется по аналогичному принципу.
Трёхфазный байпас
Для подключения трёхфазной модели понадобится коммутирование не только 3 фазовых жил, но и «земли». Поэтому принцип действия аналогичен, но будет в 4 раза больше. Для удобства соединения цепи можно воспользоваться специальными «байпасными» переключателями, которые не только объединят все контакты в единый корпус, но и снабжены всеми внутренними соединениями. В этом случае вам только останется правильно скоммутировать оба устройства.
В качестве примера рассмотрим двухпозиционный четырёхполосный переключатель ABB OL80PW48RB. Он предназначен для коммутационной мощности 22,5 кВт (380 В), номинальное напряжение 80 А, но в течение 3 сек. способен выдержать скачок до критических 1 280 А. Представленная ниже схема показывает, что приспособление реализуется с уже соединёнными между собой контактами. Поэтому он легко может устанавливаться в цепи «байпас – стабилизатор напряжения» и в иных участках трёхфазный сетей.
Заключение
Мы разобрались, что такое байпас в стабилизаторе напряжения, для чего он нужен и как должен подключаться. Решение, устанавливать его в своём доме или нет, принимается индивидуально. Но, исходя из того, что схема присоединения достаточно проста, а положительные стороны его присутствия очевидны, думаем вы отдадите предпочтение в его пользу.
Что такое байпас в стабилизаторе напряжения — принцип работы стабилизаторов
Во многих населённых пунктах качество электроэнергии оставляет желать лучшего. Напряжение в сети изменчиво или вовсе скачет, это затрудняет или делает невозможным работу многих электрических приборов. В таких условиях идеальным выбором будет использование стабилизатора напряжения. Но, иногда складываются условия, при которых требуется исключить прибор из цепи электроснабжения. В этом потребителям помогает полезная функция Bypass.
Принцип работы стабилизатора напряжения
Основное назначение стабилизатора – позволить потребителю не беспокоиться о безопасности своих электрических приборов. Современные устройства делают это автоматически и различаются только способами нормализации электрической энергии.
По сути, это преобразователи, позволяющие получить стабильное электроснабжение, не зависящее от колебаний входящего напряжения и изменений нагрузки. Колебания напряжения в сети вызываются многими причинами. Проявляются как:
Во всех случаях стабилизатор обязан обеспечить электроснабжение, соответствующее норме.
Внимание, мощность стабилизатора должна превышать на 25-30% суммарную мощность оборудования в обслуживаемом помещении. Только тогда можно гарантировать нормальную работу прибора.
Основным принципом действия стабилизаторов любого типа, является отслеживание величины входящего напряжения и корректировка его различными способами до необходимого уровня. Как только на клеммы стабилизатора поступает напряжение, происходит его сравнение с заданной величиной. Для бытовой сети, это 220 вольт. В следующий момент устройство понимает, в какую сторону необходима корректировка. Затем, различными способами, происходит нормализация параметров. Такой цикл занимает миллисекунды и осуществляется постоянно. Скорость срабатывания прибора обеспечивает стабильность подающейся потребителю электроэнергии.
Но, периодически возникают условия, когда необходимо подать энергию напрямую из внешней сети. В этих случаях на помощь приходит особый режим работы — Bypass.
Зачем нужен режим байпас
Независимо от типа и мощности стабилизатора, может возникнуть необходимость исключить его из сети электроснабжения дома. Однако потребность в электроэнергии всё равно остаётся, а переключать провода и возиться с клеммами не очень удобно. В этом случае на помощь приходит режим под названием Bypass. В переводе с английского, bypass означает обход или транзит. Байпас даёт возможность изолировать стабилизатор и позволяет, не утруждаясь, запитать домашнюю сеть от внешнего источника.
Отключение регулятора может быть вызвано разными причинами, такими как ремонтные работы, необходимость кратковременного подключения мощных электроприборов и прочими.
Методы переключения в байпас
Переключение стабилизатора в режим байпаса можно осуществить внешним и внутренним переключателем. Они в свою очередь могут быть механическими или электронными.
Внешние устанавливаются по желанию потребителя. Использовать их очень удобно, если возникает потребность полностью обесточить и изъять устройство, например, для ремонта.
Самое простое внешнее переключение осуществляется встраиваемым в электрический щиток трёх позиционным кулачковым переключателем. Это механическое устройство позволяет одним щелчком производить переключение режима работы стабилизатора. Иногда регуляторы электроэнергии помещают в специально изготовленные для них шкафы. Их размещают в помещениях потребителя или на электрической опоре, рядом с участком. Такие шкафы могут изначально оснащаться внешними переключателями электронного или механического типа.
Внешним переключателем можно дополнить сеть стабилизатора любого типа, независимо от комплектации.
Важно не забывать после окончания ремонтных работ переводить переключатель на рабочий режим работы стабилизатора.
Механический способ
Встроенный механический переключатель работает аналогично внешнему. Переключение осуществляется тумблером или рукояткой. Такими переключателями оборудуют регуляторы мощностью от 3 кВА. Стабилизаторы меньшей мощности обычно изготавливают переносными, и оснащают обходными розетками. Режимы работы переключателей и розеток обозначают как «Стабилизация» и «Байпас».
Механические переключатели просты и надёжны. Поэтому уже давно и успешно используются в электрических схемах.
Внимание! В режим байпас, стабилизатор можно переводить, только отключив его от сети. Производители специально располагают выключатели рядом, тонко намекая на их взаимосвязь. Т.е. сначала необходимо выключить тумблер или кнопку «Сеть», и только потом включить режим байпас. До этого, следует убедиться, что не работают двигатели холодильника, кондиционера, стиральной машины и прочих достаточно мощных потребителей. Если двигатели в работе, желательно дождаться их остановки.
Отключение режима байпас производится в обратной последовательности.
Электронный способ
В ручном режиме, при нажатии на кнопку «Байпас», электрический сигнал поступает на реле или полупроводники. И уже ими включается режим обхода стабилизатора. При таком варианте переключения следует руководствоваться рекомендациями для механического способа.
В автоматическом режиме электронный способ переключения в режим байпас осуществляется процессором с помощью реле либо полупроводников. Автоматически электричество может запускаться в обход регулятора по двум причинам — это критические ситуации либо стабильное напряжение на протяжении длительного времени. В обоих случаях стабилизатор контролирует входящее напряжение.
Экстремальные ситуации могут быть вызваны перегрузкой или поломкой стабилизирующего устройства. Перегрузка обычно возникает из-за неисправности электроприборов либо подключения к домашней сети дополнительного мощного оборудования. При этом режим байпас включится, только если входящее напряжение соответствует норме. Если в этот момент напряжение внешней сети нестабильно, то стабилизатор просто отключит подачу электричества. Возвращение нормальных параметров (снижение нагрузки) автоматически вызовет переключение на режим стабилизации.
У некоторых регуляторов возможен автоматический перевод в обход, при стабильном напряжении подающей сети. В этой ситуации стабилизация электроэнергии не требуется. После переключения устройство контролирует параметры электрической энергии и включает режим стабилизации при необходимости.
Электронное переключение позволяет стабилизатору быстро реагировать в экстремальных ситуациях и исключает влияние человеческого фактора.
Для чего нужно использование байпаса
Необходимость использование байпаса возникает не очень часто. Тем не менее, к таким ситуациям нужно быть готовым и знать когда может случиться такая необходимость. Переключение в режим обхода стабилизирующего устройства может быть вызвано рядом причин, таких как:
В иных случаях использование режима байпас нежелательно.